測定原理如下:在酸性硫酸介質中,以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子掩蔽劑。消化反應液中硫酸的酸度為9mol/L,加熱煮沸消化反應液,沸點溫度為148℃±2℃。將水冷卻並回流加熱反應2小時。消解液自然冷卻後,剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨溶液滴定,以試驗亞鐵溶液為指示劑,根據硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計算水樣的COD值。所用氧化劑為重鉻酸鉀,六價鉻具有氧化性能,故稱重鉻酸鹽法。
但這種經典的標準方法仍存在壹些缺點:回流裝置占用實驗空間大,消耗大量水電,使用大量試劑,操作不便,難以大批量快速測定。經典的標準方法是回流2h法。為了提高分析速度,人們提出了各種快速分析方法。主要有兩種方法:壹種是提高消解反應體系中氧化劑的濃度,提高硫酸的酸度,提高反應溫度和增加助催化劑來提高反應速度。國內方法以GB/T14420—1993《鍋爐水和冷卻水分析方法:化學需氧量的測定重鉻酸鉀快速法》,國家環保總局推薦的統壹方法:庫侖法和快速密閉催化消解法(含光度法)。國外以德國標準方法DIN38049 T.43《水的化學需氧量快速測定方法》為代表。
與經典標準方法相比,消解體系的硫酸酸度由9.0mg/l提高到10.2mg/l,反應溫度由150℃提高到165℃,消解時間由2h縮短到10 min ~ 15 min。二是改變傳統的熱傳導輻射消解方式,采用微波消解技術,提高消解反應速度。由於微波爐種類繁多,功率不壹,要達到最佳消化效果,很難測試出統壹的功率和時間。微波爐的價格也很高,很難制定統壹的標準方法。化學需氧量(COD)的測定方法,無論是回流容量法、快速法還是光度法,都是以重鉻酸鉀為氧化劑,硫酸銀為催化劑,硫酸汞為氯離子掩蔽劑,在硫酸條件下消解體系測定COD。在此基礎上,人們以節約試劑、降低能耗、操作簡單、快速、準確、可靠為目的,開展了大量的研究工作。快速消解分光光度法綜合了上述方法的優點,即采用密封管作為消解管,在密封管中取少量水樣和試劑,放入小型恒溫加熱皿中,恒溫加熱消解,用分光光度法測定COD值;密封管規格為φ16mm,長度為100 mm ~ 150 mm,壁厚為1.0 mm ~ 1.2 mm的開口為螺旋開口,加螺旋密封蓋。密封管具有耐酸、耐高溫、耐壓、防爆的性能。壹個密封的試管可以用來消化,這個試管叫消化管。另壹種密封管可用於消化和比色,稱為消化比色管。小型加熱蒸煮器以鋁塊為加熱體,加熱孔均勻分布。孔徑為φ16.1mm,孔深50 mm ~ 100 mm,設定的加熱溫度為消解反應溫度。同時,由於密封管的尺寸合適,消化反應液占據密封管合適的空間比例。將裝有消化反應液的密封管的壹部分插入加熱器的加熱孔中,密封管底部恒溫加熱至65438±065℃;密封管的上部暴露在加熱孔上方的空間,噴嘴頂部在空氣的自然冷卻下冷卻到85℃左右;溫差保證了小密封管內的反應液在這個恒溫下處於微沸回流狀態。壹個緊湊的COD反應器可以容納25個密封管。用密封管消解後,將消解液轉移到比色皿中,用通用光度計測定,用密封比色皿消解後,直接用COD專用光度計測定。COD值為100 mg/L ~ 1000 mg/L的樣品可在600nm波長測定,COD值為15 mg/L ~ 250 mg/L的樣品可在440nm波長測定。該方法具有占用空間小、能耗低、試劑消耗少、廢液最少、能耗低、操作簡單、安全穩定、準確可靠等特點,適合大規模測定,彌補了經典標準方法的不足。